[發明專利]一種高低軌通用型寬頻衛星通信系統和方法

在審

• 申請號: 202111626871.0
• 申請日: 2021-12-28
• 公開（公告）號: CN114204982A
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 王立婷;金亮;王權;朱俊清;陳鵬;劉鵬;韓潔
• 申請（專利權）人: 航天恒星科技有限公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 楊春穎

1.一種高低軌通用型寬頻衛星通信系統，其特征在于，包括：

天線射頻模塊，用于射頻信號的收發及變頻，以及控制相控陣天線完成衛星跟蹤和對星；

衛星基帶模塊，用于衛星數據的前向接收和反向回傳；其中，前向接收支持DVB-S2標準，反向回傳支持DVB-RCS2標準；

主控模塊，用于對高低軌通用型寬頻衛星通信系統進行管控，高低軌通用型寬頻衛星通信系統內部單元與外部用戶接口之間的網絡交換；

業務應用模塊，用于識別業務類型，支持多種業務類型的交互。

2.根據權利要求1所述的高低軌通用型寬頻衛星通信系統，其特征在于，天線射頻模塊，包括：

天線陣面子模塊，用于通過相控陣天線接收當前衛星下傳的射頻信號A，將射頻信號A傳輸給同頻段的變頻子模塊；以及，將變頻子模塊發送來的射頻信號B通過相控陣天線發送給當前衛星；

變頻子模塊，用于對射頻信號A進行頻率轉換與放大，得到中頻信號A，將中頻信號A傳輸給衛星基帶模塊進行解調；以及，對衛星基帶模塊發送來的中頻信號B進行轉換與放大，得到射頻信號B，將射頻信號B傳輸給天線陣面子模塊；

天線控制子模塊，用于根據星歷信息，結合慣導信息和GPS信息，解算得到波束指向；根據解算得到的波束指向，解算得到相控陣天線各個通道的幅度相位碼；根據解算得到的相控陣天線各個通道的幅度相位碼，控制相控陣天線波束指向預定空域；

GPS子模塊，用于獲取GPS信息，將GPS信息發送給天線控制單元；

供電子模塊，用于將外部供電調整至適合各個模塊的電源電壓，實現整機供電，以滿足天線射頻模塊、衛星基帶模塊和業務應用模塊的供電需求；

散熱子模塊，用于將整機熱量傳導至外殼并由風機散熱。

3.根據權利要求2所述的高低軌通用型寬頻衛星通信系統，其特征在于，相控陣天線，包括：Ku接收陣面、Ku發射陣面、Ka接收陣面和Ka發射陣面；其中，各陣面采用平板有源相控陣，實現信號放大和波束掃描功能。

4.根據權利要求3所述的高低軌通用型寬頻衛星通信系統，其特征在于，變頻子模塊，包括：Ku變頻單元和Ka變頻單元；其中，Ku/Ka變頻單元分為：Ku/Ka上行通道和Ku/Ka下行通道；

Ku/Ka上行通道包括：Ku/Ka上行中頻子單元、Ku/Ka上行混頻子單元、Ku/Ka上行頻綜子單元和Ku/Ka上行射頻濾波放大子單元；

Ku/Ka下行通道包括：Ku/Ka下行中頻子單元、Ku/Ka下行混頻子單元、Ku/Ka下行頻綜子單元和Ku/Ka下行射頻濾波放大子單元；

其中，Ku/Ka上行頻綜子單元和Ku/Ka下行頻綜子單元所需的10M鐘參考信號由衛星基帶模塊的射頻發射單元提供。

5.根據權利要求4所述的高低軌通用型寬頻衛星通信系統，其特征在于，天線控制子模塊，包括：

慣導單元，用于測量得到慣導信息；

姿態解算單元，用于根據慣導信息，進行姿態解算，得到姿態信息；

星歷單元，用于接收和存儲衛星基帶模塊發送的星歷信息；

跟星單元，用于根據GPS信息、慣導信息、姿態信息和星歷信息，解算得到波束指向；

波束控制單元，用于根據解算得到的波束指向，解算得到相控陣天線各個通道的幅度相位碼；根據解算得到的相控陣天線各個通道的幅度相位碼，控制相控陣天線波束指向預定空域，完成相控陣天線的粗對星，并控制相控陣天線進行圓錐掃描，找到信號最強角后對準衛星；

監控單元，用于通過傳感器監控天線射頻模塊的溫度、電平和功率，并對超限情況進行告警。